CN111251014A - 一种机床工作台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机床工作台，其包括机床底座、固定底板、浮动组件和加工件压板组件；固定底板的顶面在四角区域均匹配设置有浮动组件；每个浮动组件包括固定座、浮动环、端盖、动静转换套和动静工作台；加工件压板组件匹配设置于动静工作台的顶部；多孔加工件通过定位销定位并通过至少一对加工件压板组件被压紧固定于动静工作台上部。本发明结构设计合理、紧凑，操作使用方便，能使多孔类零件在钻孔后的任意一工序都能高质量的完成该工序作业，加工效率高、加工质量好且适应范围广。

Description

一种机床工作台

技术领域

本发明涉及金属切削、机械制造技术领域，具体涉及一种机床工作台。

背景技术

目前，我国的各种金属加工设备，其工作台都是靠电机驱动，通过丝杆传动，沿固定导轨往复移动的。在没有电机驱动的情况下，工作台是固定不动的。单孔零件或者深孔、多孔类零件等占据机械类零件很大一部分，这些零件在我国目前主要的加工设备有钻床、数控铣、加工中心、坐标磨等等。但是钻孔的精度不高，铰孔因为刀具和原有孔的轴线无法很好重合，所以铰孔经常不太理想，钻孔后精铣孔虽然能够保证孔的精度，但是效率很低。深孔加工对于这些设备更不好保证精度。对于高硬度淬火件的精密孔加工，加工中心更是没有好的加工方法，只能靠坐标磨、慢走丝等设备来加工保证工件孔的精度，这类设备效率很低，成本很高。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种结构设计合理、紧凑，操作使用方便，能使多孔类零件在钻孔后的任意一工序都能高质量的完成该工序作业，加工效率高、加工质量好且适应范围广的机床工作台。

本发明的技术方案如下：

上述的机床工作台，包括机床底座和固定安装于所述机床底座顶面的固定底板；所述机床工作台还包括浮动组件、加工件压板组件和动静工作台；所述固定底板的顶面在四角区域均匹配设置有所述浮动组件；每个所述浮动组件包括固定座、浮动环、端盖和动静转换套；所述固定座匹配固定于所述固定底板的顶面，所述固定座的顶面匹配设有安装轴；所述浮动环匹配套设于所述安装轴的外部，其底部内圈沿周向均匀布设有下骨架滚珠并通过所述下骨架滚珠与所述固定座的顶面滚动接触连接；所述浮动环的顶部匹配开设有环形槽；所述端盖匹配固定安装于所述安装轴的顶端，其底部沿周向均匀布设有上骨架滚珠并通过所述上骨架滚珠与所述浮动环的顶面滚动接触连接；所述动静转换套匹配罩设在所述端盖的外部，其底端匹配活动嵌入所述环形槽内；所述动静工作台固定于所述浮动环的顶面，其四角与位于所述固定底板的顶面四角对应的所述动静转换套匹配连接；所述加工件压板组件匹配设置于所述动静工作台的顶部；多孔加工件通过定位销定位并通过至少一对所述加工件压板组件被压紧固定于所述动静工作台上部。

所述机床工作台，其中：所述加工件压板组件包括压紧螺丝、压紧螺母、加工件压板、调节螺丝和调节螺母；所述压紧螺丝竖直固定于所述动静工作台的顶部；所述调解螺丝也竖直固定安装于所述动静工作台的顶部且匹配位于所述压紧螺丝一侧；所述加工件压板的尾端匹配套设在所述调解螺丝上，且位于所述加工件压板下侧的所述调解螺丝上匹配安装有所述调节螺母；所述加工件压板的头端匹配套设在所述压紧螺丝上，且位于所述加工件压板上侧的所述压紧螺丝上匹配安装有所述压紧螺丝；多空加工件被压紧于所述动静工作台的顶面与所述加工件压板的头端底面之间。

所述机床工作台，其中：所述固定座通过底座紧定螺栓固定于所述固定底板的顶面；所述安装轴自顶面中部沿轴向开设有安装孔。

所述机床工作台，其中：所述浮动环的顶部在所述环形槽外围沿竖直方向均匀开设有浮动环安装孔；所述端盖的中部匹配开设有端盖装配孔；所述端盖通过所述端盖装配孔和所述安装孔再配以轴端紧定螺钉被压紧固定于所述安装轴的顶端。

所述机床工作台，其中：所述动静转换套具有四个且外径均匹配开设有外丝；所述动静工作台的四角沿竖直方向匹配开设有动静转换套安装丝孔；四个所述动静转换套通过各自外径上的所述外丝与对应的四个所述动静转换套安装丝孔配合连接；所述动静工作台的四角在所述动静转换套安装丝孔外围还匹配布设有与所述浮动环安装孔匹配对应的动静工作台安装孔；所述动静工作台的四角通过所述动静工作台安装孔和所述浮动环安装孔再配以动静工作台螺栓固定于所述浮动环的顶面。

所述机床工作台，其中：所述机床底座在位于所述固定底板外侧的顶部沿竖直方向匹配开设有T型槽；所述机床底座在位于所述T型槽处匹配设置有固定底板压板组件；所述固定底板通过所述固定底板压板组件被压紧固定于所述机床底座的顶面。

所述机床工作台，其中：所述固定底板压板组件包括垫高块、压板、T型螺栓和螺母；所述垫高块匹配固定在所述T型槽一侧的所述机床底座的顶面上且顶面与所述固定底板的顶面平齐；所述压板一端压在所述固定底板的顶面，另一端压在所述垫高块的顶面，中部沿竖直方向贯通开设有通孔；所述T型螺栓成倒置穿过所述通孔，所述T型螺栓的螺帽匹配限位于所述T型槽内，所述T型螺栓的螺杆穿过所述通孔向所述压板上方伸出且伸出端匹配安装所述螺母，通过拧紧所述螺母带动所述压板将所述固定底板压紧固定于所述机床底座的顶面。

有益效果：

本发明机床工作台结构设计合理、紧凑，操作使用方便，能使多孔类零件在钻孔后的扩孔、铰孔、珩孔、研孔、抛孔等任意一工序都能高质量的完成该工序作业，工件的孔在刀具侧向力下可以自动找正刀具，基本上消除了刀具的累积公差，柔性对中，加工效率高，加工质量好；本发明除了拥有普通机床固定工作台完全一样的功能以外，还可以通过动静转换套来实现机床工作台在固定状态和浮动状态下的相互转换，使机床能够在两种状态下加工精密孔类零件的一种新的加工工艺。

本发明工作台从孔的粗加工到孔的精加工，根据不同产品对孔的不同精度要求以及零件的大小或工作台的大小，适应范围很广，几乎每一个机械加工厂都能用上。

本发明将现有的固定工作台设计制造为固定和浮动两用工作台，使机床加工的适用范围更广泛，适应性更强；本发明特别适合多孔类零件、深孔类零件的扩孔工序加工、铰孔工序加工、珩孔工序加工、研孔工序加工以及抛孔工序加工等等；在以上各种工序的加工过程中，动静工作台在浮动状态下的加工效果非常好，在此状态下的零件孔在受到刀具侧向力时，可以自动找正刀具，抵消刀具、夹具、主轴及安装后的累积公差，使孔的加工效率大幅度提高，产品精度得到更好的保证；无论是低硬度多孔类零件或是高硬度多孔类零件，都可以通过以上的加工工艺达到理想的加工效果，为机械加工提供了一种全新的加工部件及新的加工工艺。

且对于机械加工方面，常见的扩孔扩大了、铰孔铰大了、多孔零件在珩孔及研孔时，无法搞正每一个孔而不好加工、抛光容易抛成椭圆等孔加工所出现的常见问题，本发明能完美的解决了以上问题。

使用本发明加工孔类零件，扩孔不会再扩大了、铰孔不会再铰大了；而且扩孔及铰孔时，加工出来的孔的尺寸一致性非常好，加工出来的孔的尺寸就是刀具的外径尺寸；珩孔、研孔、抛孔基本上搞正就能很好的加工；加工的尺寸精度高、表面光洁度好，并且在使用硬质合金铰刀、金刚石铰刀或高硬度的珩磨工具时，也可以对高硬度多孔零件、深孔零件、高精密孔零件等进行精密加工。

本发明在水平方向能自动顺应加工刀具，使需要加工的孔与刀具的轴线高度重合，即：使需要加工的零件上的孔能在刀具微小的侧向力下自动找正刀具，顺应刀具轴线加工，基本消除了机床主轴、加工件的夹具、刀柄以及刀具的累积公差。

本发明在扩孔、铰孔、珩孔、研孔及抛孔等工序中，使孔的加工变得非常简单，加工效率更高，加工精度更好，产品质量更容易保证；本发明对于热处理前的低硬度多孔零件、热处理后的高硬度多孔零件、难加工材料的孔加工零件、深孔加工零件、精密微小孔加工零件等等，这些零件的加工效果都非常好。

本发明适合于许多金属切削加工设备，小到台式钻床，大到龙门加工中心等都可以使用，为机械加工行业提供了一个全新的加工工装及加工工艺。随着本发明的推广，相信在金属切削行业的适用范围会越来越广泛，后续可能会出现使用固定和浮动两用工作台的专用金属切削机床，如：钻铰加工中心机床、钻铰珩加工中心机床等等。

附图说明

图1为本发明机床工作台的主剖视图。

图2为本发明机床工作台的俯视图。

图3为本发明机床工作台的局部结构示意图。

图4为本发明机床工作台的动静工作台的主视图。

图5为本发明机床工作台的动静工作台的俯视图。

图6为本发明机床工作台的浮动环的主视图。

图7为本发明机床工作台的浮动环的俯视图。

图8为本发明机床工作台的动静转换套的主视图。

图9为本发明机床工作台的动静转换套的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，本领域其他技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的所有其它实施例，都属于本发明的范围。

如图1至9所示，本发明机床工作台，包括机床底座1、固定底板2、浮动组件3、加工件压板组件4和动静工作台5。

该固定底板2水平固定安装于该机床底座1的顶面；该机床底座1的顶部沿水平方向匹配贯通开设有多条T型槽20；该机床底座1在位于其中两个T型槽20处均匹配设置有固定底板压板组件11，该固定底板2通过固定底板压板组件11被压紧固定于机床底座1的顶面。每个固定底板压板组件11包括垫高块111、压板112、T型螺栓113和螺母114；该垫高块111匹配固定在T型槽20一侧的机床底座1的顶面上且顶面与固定底板2的顶面平齐；该压板112一端压在固定底板2的顶面，另一端压在垫高块111的顶面，中部沿竖直方向贯通开设有通孔；该T型螺栓113成倒置穿过该压板112中部的通孔，该T型螺栓113的螺帽匹配限位于该机床底座1顶部的T型槽20内，该T型螺栓113的螺杆穿过通孔向该压板112上方伸出且伸出端匹配安装螺母114，通过拧紧螺母114从而带动压板112将固定底板2压紧固定于该机床底座1的顶面。

该浮动组件3具有四个且分别匹配分布于该固定底板2的顶面四角区域。其中，每个浮动组件3包括固定座31、浮动环32、端盖33和动静转换套34。

该固定座31具有四个且分别匹配分布于该固定底板2的顶面四角区域，每个固定座31通过四个底座紧定螺栓311固定于固定底板2的顶面，每个固定座31的顶面中部向上延伸后形成有安装轴312，该安装轴312自顶面中部沿轴向开设有安装孔。

该浮动环32具有四个且分别匹配套设于四个固定座31的安装轴312外部；每个浮动环32的底部内圈沿周向均匀布设有一圈下骨架滚珠321并通过一圈下骨架滚珠321与固定座31的顶面滚动接触连接，每个浮动环32的顶部匹配开设有环形槽320（环形槽320的顶端槽口倒角），每个浮动环32的顶部在环形槽320外围沿竖直方向均匀开设有四个浮动环安装孔322；每个浮动环32还匹配开设有用于安装四个底座紧定螺栓311的过孔323。浮动环32可以在水平方向，向任意一方向自由偏移，使用四个浮动环32可以使动静工作台5在水平方向的任意一方向受力偏移，浮动环32的偏移量为浮动环32的内孔与固定座31小端外径的间隙。

该端盖33也具有四个且分别匹配安装于四个固定座31的安装轴312的顶端；每个端盖33的中部匹配开设有端盖装配孔，底部沿周向均匀布设有一圈上骨架滚珠331并通过一圈上骨架滚珠331与对应的浮动环32的顶面滚动接触连接；每个端盖33是通过轴端紧定螺钉35穿过端盖装配孔旋紧于该安装轴312的安装孔内，被压紧固定于所对应的固定座31的安装轴312顶端。

该动静转换套34也具有四个且分别匹配罩设在四个端盖33的外部，每个动静转换套34的底端匹配活动嵌入所对应的浮动环32顶部的环形槽内；四个动静转换套34的外径均匹配开设有外丝341。

该动静工作台5的四角沿竖直方向匹配开设有四个动静转换套安装丝孔50，且四个动静转换套34通过各自外径上的外丝341与对应的四个动静转换套安装丝孔50配合连接，用于对角两个动静转换套34校正动静工作台5的中心位置，使动静工作台5在水平方向上，向任意一方向的偏移量基本相同。在每个动静转换套安装丝孔50的外围均匀开设有四个动静转换套安装丝孔51，该四个动静转换套安装丝孔51用于每个固定座31上的四个底座紧定螺钉311安装或取出；该动静工作台5的四角布设有与四个浮动环32的浮动环安装孔322匹配对应的动静工作台安装孔53，通过向动静工作台安装孔53和浮动环安装孔322内安装动静工作台螺栓52可将动静工作台5的四角固定于四个浮动环32的顶面；该动静工作台5上还匹配设有用于安装加工件压板组件4的压紧螺丝41的内丝孔。当对角的两个动静转换套34旋出浮动环32的环形槽320时，动静工作台5处于浮动状态；当两个动静转换套34通过丝扣，旋进浮动环32的端面环形槽320并压紧时，动静工作台5处于固定状态，此时动静工作台5和普通机床工作台完全一样。该动静工作台5在水平方向可以向任意一方向受力偏移，偏移量为0.01mm—2.0mm。

该浮动组件3采用上骨架滚珠331上和下骨架滚珠321零件，点接触的滚动方式，保证了动静工作台5灵活的水平移动，使动静工作台5上面多孔加工件6的零件孔可以在刀具侧向力下，轻易的随刀具轴线移动到刀具最中心位置，使刀具沿着自己的轴线轴向加工，进而加工出高精度的孔、微小孔、深孔等工件。

该加工件压板组件4具有至少一对且分别匹配设置于该动静工作台5的顶部，多孔加工件6通过定位销61定位并通过至少一对加工件压板组件4压紧固定于该动静工作台5上部。每个加工件压板组件4包括压紧螺丝41、压紧螺母42、加工件压板43、调节螺丝44和调节螺母45；该压紧螺丝41的下端旋入动静工作台5的内丝孔，竖直固定于该动静工作台5的顶部；该调节螺丝44也竖直固定安装于该动静工作台5的顶部且匹配位于该压紧螺丝41一侧；该加工件压板43的尾端匹配套设在调节螺丝44上，且位于加工件压板43下侧的调节螺丝44上匹配安装有调节螺母45；该加工件压板43的头端匹配套设在压紧螺丝41上，且位于加工件压板43上侧的压紧螺丝41上匹配安装有压紧螺丝。多空加工件6被压紧于动静工作台5的顶面与加工件压板43的头端底面之间。

本发明机床工作台在浮动状态下，其浮动量为0.01mm-2.0mm；本发明机床工作台，可以成为多种金属切削设备的替代工作台，也可以将其安装在现有设备工作台上面成为第二工作台，此工作台可以根据需要加工的零件和加工设备的不同，本发明机床工作台的尺寸大小可以为长度50mm-5000mm，宽度30mm-3000mm，深厚20mm-1500mm；大零件配大工作台，小零件配小工作台。

本发明结构设计合理、紧凑，能使多孔类零件在钻孔后的任意一工序都能高质量的完成该工序作业，加工效率高、加工质量好且适应范围广。

尽管已经出示和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化，修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同特限定。

Claims (7)

1.一种机床工作台，包括机床底座和固定安装于所述机床底座顶面的固定底板；其特征在于：所述机床工作台还包括浮动组件、加工件压板组件和动静工作台；

所述固定底板的顶面在四角区域均匹配设置有所述浮动组件；每个所述浮动组件包括固定座、浮动环、端盖和动静转换套；所述固定座匹配固定于所述固定底板的顶面，所述固定座的顶面匹配设有安装轴；所述浮动环匹配套设于所述安装轴的外部，其底部内圈沿周向均匀布设有下骨架滚珠并通过所述下骨架滚珠与所述固定座的顶面滚动接触连接；所述浮动环的顶部匹配开设有环形槽；所述端盖匹配固定安装于所述安装轴的顶端，其底部沿周向均匀布设有上骨架滚珠并通过所述上骨架滚珠与所述浮动环的顶面滚动接触连接；所述动静转换套匹配罩设在所述端盖的外部，其底端匹配活动嵌入所述环形槽内；

所述动静工作台固定于所述浮动环的顶面，其四角与位于所述固定底板的顶面四角对应的所述动静转换套匹配连接；

所述加工件压板组件匹配设置于所述动静工作台的顶部；多孔加工件通过定位销定位并通过至少一对所述加工件压板组件被压紧固定于所述动静工作台上部。

2.如权利要求1所述的机床工作台，其特征在于：所述加工件压板组件包括压紧螺丝、压紧螺母、加工件压板、调节螺丝和调节螺母；所述压紧螺丝竖直固定于所述动静工作台的顶部；所述调解螺丝也竖直固定安装于所述动静工作台的顶部且匹配位于所述压紧螺丝一侧；所述加工件压板的尾端匹配套设在所述调解螺丝上，且位于所述加工件压板下侧的所述调解螺丝上匹配安装有所述调节螺母；所述加工件压板的头端匹配套设在所述压紧螺丝上，且位于所述加工件压板上侧的所述压紧螺丝上匹配安装有所述压紧螺丝；多空加工件被压紧于所述动静工作台的顶面与所述加工件压板的头端底面之间。

3.如权利要求1所述的机床工作台，其特征在于：所述固定座通过底座紧定螺栓固定于所述固定底板的顶面；所述安装轴自顶面中部沿轴向开设有安装孔。

4.如权利要求3所述的机床工作台，其特征在于：所述浮动环的顶部在所述环形槽外围沿竖直方向均匀开设有浮动环安装孔；所述端盖的中部匹配开设有端盖装配孔；所述端盖通过所述端盖装配孔和所述安装孔再配以轴端紧定螺钉被压紧固定于所述安装轴的顶端。

5.如权利要求4所述的机床工作台，其特征在于：所述动静转换套具有四个且外径均匹配开设有外丝；所述动静工作台的四角沿竖直方向匹配开设有动静转换套安装丝孔；四个所述动静转换套通过各自外径上的所述外丝与对应的四个所述动静转换套安装丝孔配合连接；

所述动静工作台的四角在所述动静转换套安装丝孔外围还匹配布设有与所述浮动环安装孔匹配对应的动静工作台安装孔；所述动静工作台的四角通过所述动静工作台安装孔和所述浮动环安装孔再配以动静工作台螺栓固定于所述浮动环的顶面。

6.如权利要求1所述的机床工作台，其特征在于：所述机床底座的顶部沿水平方向匹配贯通开设有T型槽；所述机床底座在位于所述T型槽处匹配设置有固定底板压板组件；所述固定底板通过所述固定底板压板组件被压紧固定于所述机床底座的顶面。

7.如权利要求6所述的机床工作台，其特征在于：所述固定底板压板组件包括垫高块、压板、T型螺栓和螺母；所述垫高块匹配固定在所述T型槽一侧的所述机床底座的顶面上且顶面与所述固定底板的顶面平齐；所述压板一端压在所述固定底板的顶面，另一端压在所述垫高块的顶面，中部沿竖直方向贯通开设有通孔；所述T型螺栓成倒置穿过所述通孔，所述T型螺栓的螺帽匹配限位于所述T型槽内，所述T型螺栓的螺杆穿过所述通孔向所述压板上方伸出且伸出端匹配安装所述螺母，通过拧紧所述螺母带动所述压板将所述固定底板压紧固定于所述机床底座的顶面。

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